[发明专利]一种脱除水溶液中微量砷的方法

说明书

【技术领域】                                                                                             

本发明涉及环境技术的废水处理领域，特别是一种脱除水溶液中微量砷的方法。

【背景技术】

随着工业废弃物的迅速增加，所造成的水体重金属砷污染越来越严重。在工业废水中常常发现砷，最大的砷污染源来自冶金、化工、农药、颜料、燃料、造纸、制革等行业。这些工业流出液中常常含有相当量有毒砷化物。

传统的脱除砷的方法适合于处理砷含量较高的废液，但对于砷含量较低的废液处理则脱除效果不理想，而且产生大量废渣，而且还可能在水体中引入不希望的离子。

【发明内容】   

本发明的目的是为了保护环境，同时满足经济高效的需要，而提供一种脱除水溶液中微含量砷的方法。该方法包括用酸或碱调节待处理含砷废液的pH值，在钙盐、镁盐、和碳酸盐的存在下，同时或分别加入含铜试剂、含铁试剂和含锌试剂，或它们两者以上的混合物。经过静置，沉淀后，分离出含砷沉淀。

本发明公开了一种脱除水溶液中微量砷的方法，其特征在于：在含有五价砷的待处理水溶液中交叉或同时进行如下添加试剂和调节pH值操作：在钙盐、镁盐、和碳酸盐的存在下加入含铜试剂、含铁试剂和含锌试剂，或同时或先后加入它们两者以上的混合物。用酸或碱调节待处理水溶液的pH值；然后静置溶液，析出沉淀；最后分离含砷沉淀。所述调节pH值为4－7。

本发明还公开了另一种脱除含水溶液中微量砷的方法，其特征在于也可先将含砷待处理水溶液中的三价砷氧化为五价砷，氧化剂是双氧水，二氧化锰或Fenton试剂；再在含有五价砷的待处理水溶液中交叉或同时进行如下添加试剂和调节pH值操作：在钙盐、镁盐、和碳酸盐的存在下加入含铜试剂、含铁试剂和含锌试剂，或同时或先后加入它们两者以上的混合物。用酸或碱调节待处理水溶液的pH值；然后静置溶液，析出沉淀；最后分离含砷沉淀。所述调节pH值为4－7。

本发明所述含铜试剂来源优选硫酸铜，硝酸铜，氢氧化铜，碳酸铜，醋酸铜，草酸铜，氯化铜，硫化铜，半胱氨酸铜或弱酸型树脂负载型铜，或是它们的混合物。

本发明所述含铁试剂来源优选三氯化铁，氯化亚铁，硝酸铁，硫酸铁，硫酸亚铁，碳酸铁，碳酸亚铁，醋酸铁，醋酸亚铁，草酸铁，草酸亚铁，硫化亚铁，硫化铁，氢氧化铁或弱酸型树脂负载型铁，或它们的混合物。

本发明所述含锌试剂来源优选氯化锌，磷酸锌，硝酸锌，硫酸锌，碳酸锌，醋酸锌，草酸锌，硫化锌，氢氧化锌或弱酸型树脂负载型锌，或它们的混合物。

以上所述含铜试剂、含铁试剂和含锌试剂用量为铜、铁和锌的摩尔量之和与砷的摩尔比为1－30：1。

本发明所述钙盐优选氯化钙，硝酸钙，硫酸钙或醋酸钙中的一种或两种以上的混合物。所述镁盐优选氯化镁，硝酸镁，硫酸镁或醋酸镁中的一种或两种以上的混合物。所述钙盐和镁盐用量为钙与镁的摩尔量之和与砷的摩尔比为1－30：1。

本发明所述碳酸盐优选碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸钾，碳酸氢钾或碳酸钙中的一种或两种以上的混合物；所述碳酸盐用量为碳与砷的摩尔比为1－30：1。

本发明开发的脱除水溶液中微量砷的方法，可用于治理工业废水。该法同时兼顾经济节约和环境保护。它可以减少浪费，提高低浓度砷的脱除率，降低成本，同时减少环境污染。

本发明的特点是通过对在砷环境下生长植物的培养和剖析，利用吸附和共沉淀原理，通过控制溶液pH值，以及钙盐、镁盐、碳酸盐、含铜试剂、含铁试剂或含锌试剂的加入量，基本上完全除去含砷废液中的砷。本发明所用原料经济易得，试剂用量少，废渣产生量少。处理后的水溶液中砷含量小于0.01mg/L，可排入二级管网。因此是一种环境友好型处理工艺。该工艺可广泛应用于冶金、化工、农药、颜料、燃料、造纸、制革等领域所排放的含砷废水的处理。

【具体实施方式】  

实施例1：量取砷（五价）含量为16.9mg /L的水溶液1L，加入2 mg 碳酸钠，0.5 g无水氯化钙，和5 mg六水硝酸镁，控制水溶液温度为25℃。在强烈搅拌并控制体系pH4－5的条件下（需要时用氢氧化钠或盐酸调节），加入1.0 克六水三氯化铁。滴加完毕后，继续搅拌1小时。之后，冷却至室温，静置，沉降并过滤除去含砷沉淀物。经ICP（电感耦合等离子发射光谱，下同）分析滤液的砷含量小于0.01mg/L。